双触头气动自动测量装置在加工过程中的应用.pdf

液 压 气 动 与 密 封／ 2 0 l 1年 第 3期 双触头气动自动测量装置在加工过程中的应用 刘春林 宁波工 程学 院 ， 浙江 宁波3 1 5 0 1 6 摘要 本文介绍了双触头气动 自动测量装置的工作原理和结构设计 ， 以及在外 圆磨削加工中的应用 。阐述了双触 头气 动测量在测量 精度和振动稳定性 ， 比单触头气动测量更加可靠 。 关键词 双触头 ； 气动 ； 测量装置 ； 外圆磨 削 中图分类号 T H1 3 8 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 1 0 3 0 0 4 4 0 2 T h e Ap p l i c a t i o n o f t h e Do u b l e Co n t a c t Pn e u ma t i c Au t o ma t i c Me a s u r e me n t Eq u i p me n t i n t h e P r o c e s s i n g Cy c l e LI U Ch u n-l i n S c h o o l o f Me c h a n i c a l a n d E l e c t r o n i c E n g i n e e r i n g ， N i n g b o U n i v e r s i t y o f t e c h n o l o g y ，N i n g b o 3 1 5 0 1 6 ，C h i n a Ab s t r a c t T h e wo r k p r i n c i p l e ， s t r u c t u r e d e s i g n a n d t h e a p p l i c a t i o n i n a d d e n d u m c i r c l e mi l l i n g p r o c e s s o f t h e d o u b l e c o n t a c t h e a d p n e u ma t i c a u t o ma t i c me a s u r e me n t e q u i p me n t w e r e i n t r o d u c e d i n t h i s p a p e r ． Th e me a s u r e me n t p r e c i s i o n a n d t h e v i b r a t i o n s t a b i l i t y o f t h e d o u b l e c o n t a c t - h e a d p n e u ma t i c a u t o ma t i c me a s u r e me n t w e r e b e t t e r t h a n t h e s i n g l e c o n t a c t h e a d ． Ke y W o r d s d o u b l e c o n t a c t - h e a d； p n e u ma t i c； me a s u r e me n t e q u i p me n t ； a d d e n d u m c i r c l e mi l l i n g O 引言 随着机械加 工及装 配工序 的 自动化 发展 ， 测 量过程 自动化是不可缺少的一个环节。 零件加工过程中的自动 检测装置 ， 作为辅助装置安装在机床上。工作中不需停 机测量工件尺寸 ． 并在加工过程中 自动检测工件尺寸的 变化 ， 再根据测量结果发 出相应的信号 ， 控制机床加工 过程的变换切削用量、 停止进给 、 退刀和停机等。 1 结构型式分析 根 据被 测 表 面 的不 同 ， 又 可 分检 测 外 圆 、 孔 、 平 面 收稿 日期 2 0 1 0 1 2 1 3 作者简 介 刘春林． 男， 1 9 5 3 一 ， 山东省济南市人， 宁波工程学院机械工程 系， 教授 ， 主要从事机械制造工艺 ， 液压与气压传动方面的科研与教学。 和断续表面等装置 。测量平面的装置多用于控制工件 的厚度或高度尺寸 ， 大多系单触头测量 ， 其结构 比较简 单 。在外圆磨削单触头气动测量装置的触头与工件的 上母线或下母线相接触 ，虽然能消除工艺系统在径向 磨削力作用下变形的影响 ，但是工件相对于测量装置 的安装误差 ，以及加工中的振动等因素仍然影响测量 精度和稳定性 。双触头气动测量装置可以消除或减小 上述不利因素的影响． 能保证较高的稳定性。 2 结构原理及应用 如 1图所示为双触点式气动测量装置。下测量卡 爪 1 3以滚动轴 承安装在座块 6上 ，可以绕小轴 3摆 动。座块 6与支撑板 5联成一体 ， 安装在传动滑板 4 下转第 4 7页 效率 、 低 污染 、 低 能耗 的方 向发 展 。经 过改进 后 的铝 扁 【 2 】 嵇光国． 液压系统故障诊断与排除【 M 】 一 t 京 海洋出版社 ， 锭加 热 炉 出料 机 构液 压系 统 ，有效 地解 决 了铝 扁锭 加 1 9 9 4 热炉运行的稳定性 ， 各项指标都达到了生产工艺要求 ， 【 3 】 范振武， 计云田等 液压传动与修理[ M 】 北京 中国建筑工业 大大提高了生产效率o 【 4 ]暑 嚣 动 M 机 械 工 业 出 版 丰土 ，l98 1． 『 5 1 徐灏． 机械设计手册『 M 1 ． 北京 机械工业出版社 ， 1 9 9 2 ． 参 考 文 献 一 【 I 1 路甬祥． 液压气动技a [ M1 ． 北京 机械工业 出版社 ， 2 0 0 2 ． Hv d r a u l i c s P n e u ma t i c s＆ S e a l s ／ NO ． 3 ． 2 0 1 l 3 ． 3 ． 1 原 理说 明 操纵模拟手柄 ， 产生一角度 0 ， 并将 角位移 0转化 成直线位移电信号 e ． ， 通过位移变送器送至伺服放大器 1 一 截止阀2 一 油箱3 一 电加 热器 4 一 空气滤清器5 一 恒压变量泵6 一 电动机7 一 单 向阀 8 一 回油滤油器9 一 冷却器 l O 一 压力表 I 1 一 压力滤 油器 l 2 一 电磁溢流阀 1 3 一 安全球阀 1 4 一 蓄能器 1 5 一 电磁换 向阀 l 6 一 电液伺服阀 l 7 一 液控单向阀 l 8 一 液压缸 图 3 电液伺服系统工作原理 图 将 电信号 e i 放大，作用在电液伺服阀上 ，伺服阀打开 后 。高压 油经 过 伺 服 阀作用 在 六 阀分 配 器上 摇摆 轴 液 压 缸接 力器 上 ， 产 生 一直 线 位移 ， 此 直 线位 移 经过 位 移 传感器产生 电信号 e ，两电信号 e i 、 e 经过伺服放大器 比较 ， 当 e e i e f O时 ， 电液伺服阀的主阀芯调到中间零 位． 液压缸接力器的高压油既不进也不出 ， 此时液压缸 接力器停 留在某一 固定位置上 ，从而带动摇摆轴停 留 在某一位置上 ，六阀分配器的某一级压力的进排水阀 开启在某一高度上 ，高压水通过六阀分配器完成水压 机的空程向下 、 加压 、 回程 、 悬空等动作。 4 结论 系统改造后水压机控制系统控制精度明显提高 ， 锻 件余量减小锻造尺寸公差范围由_ 2 0 m m提高至 1 5 m m， 提高了水压机锻造次数 ， 比原来提高了 1 2次／ m i n ， 模拟 手柄灵活 、 方便 、 易于操作 ， 且故 障率低 ， 降低了职工劳 动强度 。 参 考 文 献 [ 1 】 王占林． 液压伺 服控制【 M 】 ． 北京 北京航空学院 出版社 ， 1 9 8 7 ． 【 2 】 田源道． 电液伺服 阀技术[ M】 ． 北京 机械工业出版社 ， 2 0 0 8 ． [ 3 】 成大先． 机械设计手册【 M 】 ． 北京 化学工业 出版社 ， 2 0 0 2 ． 【 4 J 杨逢瑜， 等． 电液 位置伺服 系统无静差跟踪 控制研究[ J ] ． 液压 与气动． 2 o o 7 1 ． 【 5 】 黄茹楠， 等． 电液振 动台的模糊 P I D控制 的研究【 J 】 ． 液压与气 动， 2 0 0 9 4 ． - - 一 - - 一 - -一 - 一 - - 一 - - 一 一 一 - 卜 - 卜 一 - - 卜 - 卜 - 卜 -一 - - - - 一- 一 - - 一 - 一 - - - -- - -- - 一 - - 上接第 4 4页 上。 上测量卡爪 8用片弹簧 l 0安装在下测量卡爪 1 3的 上部 ， 并在片弹簧 7的作用下对工件产生测量力。弹簧 销 2则使下测 量卡爪 贴 紧工件 的下母线 。 装 在上测 量 卡 爪 8一端 的挡 销 l 2与在 下测量 卡爪 1 3的喷 嘴 l 4之 间 形成测量间隙 Z， 当工件 的直径在磨削 中减小时 ， 两个 测量卡爪 。 相对运动的结果使 间隙 Z逐渐减小 ， 从而通 过气动量仪发出相应的控制信号。由于上 、 下测量卡爪 可绕小轴 3摆动， 因而能消除工件 回转时振动的影响。 l 一 螺钉2 一 弹簧销 3 一 小轴4 一 传动滑板 5 一 支撑板6 一 座块 7 一 片弹簧8 一 上测量卡爪9 一 上硬质合金量端 l O 一 片弹簧 1 1 - 下硬质合金量端 l 2 一 挡销 l 3 一 下测量卡爪 l 4 一 喷嘴 图l 双触 点气 动测量装置 两个测量卡爪 ， 分别以硬质合金量端 9和 l l 与工 件接触 。当测 量装 置退 离工 件后 ， 用螺 钉 l限制下 测量 卡爪 1 3的摆动 位置 。 3 结束语 这种测量装置的特点是结构较简单 ，而且厚度尺 寸很小 。当磨 削位于两端面之间的短轴颈时 ， 这种装置 比较适用。双触点测量装置能保证较高的测量稳定性 ， 同时便于 自动引进和退离工件 。因此在 自动和半 自动 的外 圆磨床 、 曲轴磨床 ， 以及 自动线 中的专用外圆磨床 上 ， 能够 得到广 泛 的应用 。 参 考 文 献 【 1 】 李 向明， 谈字． 机床 自动化 与 自动线[ M】 ． 北京 机械工业 出版 社 ． 1 9 81 ． 【 2 】 俞启容． 机床液压传 动【 M 】 ． 北京 机械工业 出版社 ， 1 9 8 3 ． 【 3 】 马福 昌． 金属 切削原 理 及应 用[ M】 ． 济南 山东 科技 出版社 ， 1 98 3． 【 4 】 戴忠达． 自动控制理论基础【 M】 ． 北京 清华大学出版社 ， 1 9 9 1 ． 4 7